طراحي سيستم تصميم گيري براي مديريت دمايي ماهواره در حضور عيب عملگرهاي مومنتوم سيالي

Decision-Making System Design for Satellite Temperature Management in the Presence of Fluid Momentum Controller Actuators Fault

هدف از اين مقاله، طراحي يك سيستم تصميم گيري براي مديريت دمايي صفحات ماهواره در حضور عيب عملگرها است. مساله تنش هاي حرارتي ناشي از تشعشعات خورشيدي به عنوان تهديدي براي ماموريت ماهواره ها محسوب مي شود. در اين مقاله از مكانيزم نويني كه شامل چهار عملگر مومنتوم سيالي براي پايداري وضعيت و انجام ماموريت هاي مختلف ماهواره به صورت هرمي در كنار هم قرارگرفته اند، استفاده شده است. در اين حالت فرض شده كه صفحات ماهواره در معرض فشار تشعشعات خورشيدي قرار گرفته و براي عملگرهاي ماهواره عيب هاي مختلفي پيش آمده است. براي تشخيص و جداسازي عيب هر عملگر، داده هاي قابل ثبت از ماهواره و عملگرها گرفته شده و استخراج ويژگي از اين داده ها به كمك روش هاي تحليل افتراق خطي و تحليل مولفه هاي اصلي انجام شده است. ارزيابي اين روش ها توسط ماتريس اطمينان انجام شده و روش k همسايگي نزديك به عنوان روش بهينه برگزيده شده است. براي حل مشكل دماي صفحات، سيستم تصميم گيري طوري طراحي شده كه اگر يكي از صفحات به دماي بحراني برسد، بعد از بررسي وقوع عيب و اتخاذ استراتژي مناسب با چرخش ماهواره صفحه مورد نظر در سايه قرار گيرد. به اين ترتيب دماي صفحه با بيشترين دما شروع به كاهش مي نمايد. نتايج حاصل از شبيه سازي نشان مي دهد كه سيستم تصميم گيري طراحي شده مي تواند با وجود وقوع فشار تشعشعات خورشيدي و عيب در عملگرها، دماي صفحات را به نحوي مديريت نمايد كه به نقطه بحراني وارد نشوند.

The aim of this paper is designing a decision-making system (DMS) for temperature management of the satellite plates in the presence of actuators faults. The thermal stresses caused by solar radiation pressure perturbations is considered as a threat to the mission of satellites. In this paper, a new mechanism is used, which includes 4 fluidic momentum controller (FMC) actuators for sustaining the situation and performing various satellite missions in a pyramid. In this case, it is assumed that the satellite’s plates are exposed to solar perturbations, and as a result, various faults have occurred for satellite actuators. To detect and isolate the defect of each actuator, recordable data from satellite and actuators are stored and feature extraction of these data is executed by linear differentiation analysis methods and analysis of the main components. To evaluate these methods, the confidence matrix is used, and the K-nearest neighborhood method is selected as the optimal method. To solve the temperature problem of the plates, the DMS is designed, so that if one of the plates reaches critical temperature, after examining the occurrence of a fault and adopting the appropriate strategy, the plate’s rotation of the target plate is in the shadow. As a result, the temperature of the plate with the maximum temperature will reduce. The simulation results show that despite the perturbations and actuators’ faults, the designed DMS can manage the temperature of the plates somehow that does not enter the critical point.